LED照明設(shè)計過程中，工程師們選好LED驅(qū)動器方案后，就可以開始具體的LED照明電路設(shè)計。此電路設(shè)計過程并不輕松，涉及確定具體的設(shè)計要求(如電壓、電流及LED數(shù)量等)、繪制應用電路圖、進行設(shè)計分析和確定最終物料清單(BOM)等，需要工程師耗費相當多的時間和精力。

假如有一種簡單易用的網(wǎng)上設(shè)計模擬工具，讓工程師們坐在工作臺旁就能輕易地進行上述一系列工作，就可以幫助工程師們省時省力。安森美半導體身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商，能顧及工程師所想，與半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)上設(shè)計方案供應商Transim Technology共同推出了互動式GreenPoint®網(wǎng)上設(shè)計模擬工具，用于高能效LED照明應用。                               

本文將簡要介紹此網(wǎng)上設(shè)計模擬工具的主要功能，以及工程師如何可以透過「找入口」、「定要求」、「審設(shè)計」、及「定BOM」等四個主要步驟，輕松地利用此工具進行LED照明設(shè)計，并大幅縮短開發(fā)時間，加快產(chǎn)品上市進程。

主要功能及當前支持的LED驅(qū)動器
此GreenPoint®設(shè)計工具提供互動式網(wǎng)上設(shè)計及驗證環(huán)境，幫助加速固態(tài)照明(SSL)方案的電路板設(shè)計。此GreenPoint®設(shè)計工具根據(jù)LED配置、電壓、電流或開關(guān)頻率等使用者設(shè)計要求，自動計算出最佳電路配置，選擇恰當?shù)碾姼兄岛碗娙葜?，并以互動式網(wǎng)上電路圖顯示出最終設(shè)計。此GreenPoint®設(shè)計工具使用Transim專有的WebSIM®技術(shù)，幫助測試建議的方案。此工具本質(zhì)上是一個虛擬測試臺，提供多種分析，方便工程師有效及高效測試其方案的性能。

一旦設(shè)計通過驗證，此GreenPoint®設(shè)計工具就會產(chǎn)生物料單(BOM)和綜合設(shè)計報告，包括模擬結(jié)果、電路圖和設(shè)計資料。此GreenPoint®設(shè)計工具中結(jié)合了安森美半導體的電子商務工具，讓使用者能夠甄選供應商的不同元件，得出合乎要求的物料單。用戶還可以在安全和私密的工作間保存設(shè)計文檔，留作后續(xù)參考和進一步修改之用。

安森美半導體目前能夠使用GreenPoint®設(shè)計工具進行網(wǎng)上設(shè)計的元件包括CAT4201高能效降壓LED驅(qū)動器、NCL30000功率因數(shù)修正TRIAC可調(diào)光LED驅(qū)動器、NCP1010/1/2/3/4電流模式穩(wěn)壓器、NCP1529高能效降壓轉(zhuǎn)換器、NCP3065/6多拓撲結(jié)構(gòu)開關(guān)穩(wěn)壓器、NCP5030降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、NCP5050閃光白光LED升壓驅(qū)動器，以及NSI45系列恒流穩(wěn)流器及LED驅(qū)動器中的多款元件。安森美半導體后續(xù)將有更多元件支援此設(shè)計工具。

關(guān)鍵應用設(shè)計步驟解析
如前所述，工程師只利用四個主要步驟就可以輕松搞定高能效LED驅(qū)動器應用電路設(shè)計。工程師們可能會非常急切地利用此工具進行設(shè)計，且可能會問：怎樣才能快速地利用此工具呢？我們馬上就為您揭曉答案。

(一)  選入口
安森美半導體提供多個入口，方便工程師快速地利用此工具進行應用電路設(shè)計。對于工程師而言，一項必要的工作就是登錄安森美半導體網(wǎng)站www.onsemi.com，點擊主頁中的「MyON」標簽頁，注冊您個人在安森美半導體網(wǎng)站上的帳號，只需輕松幾步即可完成?？刹灰p視此項工作，因為它是您應用GreenPoint®設(shè)計工具的不可缺少的基礎(chǔ)，可以讓您在后續(xù)設(shè)計工作中，輕易地保存、修改甚至與其他注冊用戶分享您的設(shè)計。
 
圖1：登錄GreenPoint®設(shè)計模擬工具的網(wǎng)上入口示例。

注冊完成后，只需從多個可選入口中選擇其中的一個，即可進入工具頁面。最簡單直接的入口，就是位于www.onsemi.com網(wǎng)站主頁右上部的工具巡覽區(qū)(見圖1a中的紅色橢圓框部分)，點擊后，即可進入具體的設(shè)計工具頁面(見圖2)。

其它入口方式亦非常簡單。例如，將滑鼠移到網(wǎng)站主頁中「Applications」標簽頁并在彈出的功能表中選擇「LED Lighting」，即可進入LED照明應用專區(qū)，在顯眼位置同樣可以看到設(shè)計工具的巡覽列(見圖1b)。另一種方法是在主頁上直接點擊「MyON」標簽，輸入您的登錄ID和密碼后，即可進入MyON專區(qū)，同樣通過相關(guān)巡覽列即可進入設(shè)計工具頁面(見圖1c)。當然，設(shè)計工程師也可以在主頁「Design Support」標簽頁的下拉式功能表中選擇「Design Resources」后循工具巡覽列進入。

除了這些入口方式，還有其它一些方式可供選用，如在主頁「Products」標簽頁從LED驅(qū)動器列表中選擇帶有「Design it」相關(guān)圖示的產(chǎn)品，或是在搜尋框中輸入具體元件型號后在相關(guān)產(chǎn)品小結(jié)頁面，點擊巡覽列后進入。

圖2：在設(shè)計工具頁面點擊所選LED驅(qū)動器欄前的「Design it」即可開始設(shè)計。

一旦進入具體的GreenPoint®設(shè)計工具頁面(見圖23)，點擊事先選定的LED驅(qū)動器所在欄前面的「Design it」按鈕，即可開始網(wǎng)上設(shè)計了。本文將以NCL30000功率因數(shù)校正TRIAC可調(diào)光LED驅(qū)動器為例，展示如何利用此設(shè)計工具。

(二) 定要求
如上所述，進入NCL30000的設(shè)計頁面后，需要根據(jù)具體應用，針對性地選定設(shè)計要求，如最小及最大輸入電壓、LED正向電壓降、LED電流、LED阻抗、串聯(lián)LED數(shù)量等等(見圖3左側(cè))。相關(guān)數(shù)值的單位已經(jīng)確定，列在輸入框的右側(cè)，需注意避免混淆數(shù)值單位。

圖3：確定設(shè)計要求。

如圖4所示，為了讓工程師方便參閱所選LED驅(qū)動器的資料表，此工具在頂部提供了相關(guān)資料表的連結(jié)，點擊相關(guān)圖示即可使用。另外，為了給工程師提供最大程度的便利性并節(jié)省設(shè)計階段，此工具為每項數(shù)值都提示出允許的最大值和最小值(參見圖3右側(cè))，只需將滑鼠停留在相關(guān)參數(shù)名稱(如 LED Forward Voltage，即LED正向電壓降)上，即彈出提示框，告知可以選擇的范圍。

確定好設(shè)計要求，點擊下面的「Generate Design」按鈕，即可快速地產(chǎn)生設(shè)計電路圖了。

(三) 審設(shè)計
承接上一步，工具自動生成如下所示的NCL30000電路圖。對照此電路圖，我們可以進一步審視各外部元件。如果需要修改某個元件的值，只需使用滑鼠點擊元件代號下面的藍色數(shù)值部分，即彈出對話方塊，可以在此對話方塊中輸入目標值，再點擊「OK」按鈕儲存即可。如要修改電阻R3的電阻值，點擊「R3」下面的藍色字體的「5.60 kΩ」即彈出對話方塊，再在對話方塊中修改即可。儲存后，系統(tǒng)將更新電路圖。
 
圖4：在電路圖(部分)中可以進一步修改元件值，并進行直流或交流模擬測試

一旦所有元件值確定無誤，即可點擊相應的按鈕，進行直流輸入暫態(tài)模擬或交流輸入暫態(tài)模擬，等待若干秒后，點擊「DC Input Transient」(直流輸入暫態(tài))或「A C Input Transient」(交流輸入暫態(tài))下面的「Result」(結(jié)果)按鈕，即可進入模擬結(jié)果頁面(見圖5)。結(jié)束模擬后，點擊圖4左側(cè)的「Waveforms」(波形)按鈕，也可方便地獲得諸如「Feedback」(回饋)、「IC」、「Switching」(開關(guān))、「Input」(輸入)或「Output」(輸出)波形。

如圖4所示，工程師在此階段還可以點擊元件型號右側(cè)的軟碟圖示，隨時儲存設(shè)計，防止弄丟設(shè)計導致無謂的工作。

 
圖5：模擬測試結(jié)果。

(四) 定BOM
模擬測試完成后，就可以進入下一步：確定設(shè)計的最佳BOM(見圖6)。如圖6所示，表中列舉了電路中所有元器件的型號，目前支持此一過程元件選擇的代理商有Digi-Key，故表中相應列舉了相關(guān)元件的Digi-Key型號和原廠型號。另外，鑒于RoHS已經(jīng)成為影響工程師設(shè)計的一項重要因素，使用此工具也可選擇符合RoHS指令的元器件，只需在「RoHS Compliant」(遵從RoHS指令)前點擊核取方塊并點擊下面的「Apply」(應用)按鈕即可。
 
圖6：具體選擇元器件，確定BOM。

確定好BOM后，如圖6所示，工程師可以點擊「Download」按鈕，下載自己選定的BOM到硬碟上留作備用。

完成上述步驟后，應用電路設(shè)計過程基本就結(jié)束了。當然，工程師還可以進一步點擊「Design Summary」標簽頁，系統(tǒng)性地查看在前述步驟中選定的設(shè)計要求、產(chǎn)生的電路圖、確定的物料單以及模擬電路圖等，并將其保存為PDF格式的文檔，方便進一步地回顧或?qū)忛喸O(shè)計。最后，在「My Designs」標簽頁，工程師還可以方便地查看自己進行的所有設(shè)計，能夠重新打開或刪除某項設(shè)計，或是將自己的設(shè)計與另一位MyON注冊用戶分享等。

總結(jié)：
固態(tài)照明市場持續(xù)成長發(fā)展，新、舊供應商都期望利用LED優(yōu)于傳統(tǒng)照明方案的性能、成本、可靠性和能效優(yōu)勢。安森美半導體身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商，針對多種LED照明應用提供寬廣范圍的高能效LED驅(qū)動器方案及相關(guān)GreenPoint®參考設(shè)計，還進一步提供新的GreenPoint®設(shè)計工具，讓新興照明應用的設(shè)計人員坐在工作臺就能輕松設(shè)計，幫助他們大幅縮短開發(fā)時間，加快產(chǎn)品上市進程。